CN112512389A - 用于胶囊咖啡机的改进的注水腔室 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于胶囊咖啡机的注水腔室，该注水腔室允许调节将被注入到咖啡胶囊中的水的预定温度并将该预定温度维持恒定，该注水腔室还有助于调节进入所述咖啡机的泡煮腔室内的热水的流量，使得能够根据每个胶囊的具体需要来调节注入到胶囊中的水的温度和流量，而不需要改装或安装新的元件而增加生产成本并且使得制造过程更复杂。

Description

用于胶囊咖啡机的改进的注水腔室

本发明涉及用于胶囊咖啡机的改进的注水腔室。

更特别地，本发明提供了用于这种类型的咖啡机的注水腔室，该腔室允许调节和维持将被注入到咖啡胶囊中的水的给定恒定温度，同样还能够调节进入所述咖啡机的灌输腔室的热水的流量。因此，本发明的系统允许根据胶囊的具体需要来调节注入该胶囊的水的温度和流量，而不需要修改或安装使得生产成本更高并且使得制造过程更复杂的新的元件。

胶囊咖啡机是周知的，在市场上具有多种型号的咖啡机和胶囊。

基本上，这些胶囊咖啡机包括：煮水器，在该煮水器中例如借助于Thermoblok装置或电阻器加热水；泵，该泵允许水移动穿过相应管道；以及注入腔室，该注入腔室包括用于将热水注入到咖啡胶囊所在的灌输腔室的注射器。

例如，文献EP1715778描述了一种用于制备这种类型的热饮的机器。

这种已知类型的咖啡机的一个缺点是：在水从煮水器移动到注入腔室时水温的降低，因为水需要经过较冷的部件，使得到达灌输腔室时的温度低于煮水器的温度，导致所获得的咖啡不具有用于其制备的足够的温度并且/或者咖啡未达到最佳温度，从而在其整个加工期间对热稳定性有不利影响。

另一方面，存在各种的胶囊设计，包括不同产地、类型、粒度和/或更多或更少量的产品的咖啡，这可能需要调节水的温度和流量，以根据每个胶囊的所述特定特性获得最满意的饮品。

例如在文献ES2253116中，去除了加热煮水器并且取而代之的是联接至水循环管道的加热器，以便促进水的加热并在整个水循环回路中更恒定地保持温度。然而，本文献中提出的解决方案对于胶囊咖啡机、特别是例如在餐饮领域中的专业用途的胶囊咖啡机是不足够的，在餐饮领域中，需要快速制备多种饮料、即把水保持在一定的温度以允许快速供应。

本发明通过提供用于胶囊咖啡机的注水腔室解决了上述问题，该注水腔室使得能够调节和维持要注入到胶囊中的水的给定恒定温度，并且同样能够调节进入所述咖啡机的灌输腔室内的热水的流量。

通常，这些热水注入腔室由塑料块形成，该塑料块具有用于来自煮水器的热水的热水入口管道，该煮水器与将该水注入到位于灌输腔室中的饮品胶囊中的注射器相关联。

与这些常规腔室不同，本发明的注入腔室由黄铜块形成，其包括：用于来自煮水器的热水的入口管道，该热水入口管道包括温度调节喷嘴；以及用于从腔室流向煮水器的热水的出口管道，从而提供了允许保持注入腔室的恒定温度的热虹吸效应。同样，本发明的腔室包括用于调节热水流量的喷嘴，该喷嘴与将水注入胶囊的注射器相关联。以此方式，流量调节喷嘴的简单变化能够改变热水流向注射器的的移动，使该流适于每个胶囊的特定特性。

下面基于本发明的实施方式并参照附图更详细地解释本发明，在附图中：

图1：包括本发明的腔室的胶囊咖啡机的示意图。

图2：注入腔室的一部分的示意性立体图。

图3：注入腔室的横截面视图。

图4：a)流量调节喷嘴的示意图；b)温度调节喷嘴的示意图。

图5：示出根据示例1、配置1的测试结果的图表。

图6：示出根据示例1，配置2的测试结果的图表。

图7：示出根据示例1、配置3的测试结果的图表。

图8：示出根据比较示例2的测试结果的图表。

在本发明的上下文中，“注入腔室”是指注入有水的腔室，水随后进入到产品胶囊所在的灌输腔室中。

从图1可以看出，胶囊咖啡机包括煮水器(1)和注入腔室(3)，在该煮水器中对水进行加热并且该煮水器通过管道(2)连接到自来水源或水池，该注入腔室用于将热水注入到咖啡胶囊所在的灌输腔室(未示出)。通常，胶囊壳体以可移动的方式被容纳，因此可以在每次操作中装载和取出胶囊。

如前所述，注入腔室(3)由黄铜块形成。

在这方面，黄铜材料(无铅)由于其良好的导热性能同时又耐腐蚀而特别适于制造本发明的腔室。另外，这种材料的使用避免了对涂层的需求，并减少了注入腔室的维护需求。由于它是易于重复使用的产品，可以根据需要进行多次熔化和铸造，因此该腔室是可回收的元件。

从图1可以看到，本发明的注入腔室包括用于来自煮水器的热水的入口管道(4)和位于入口管道(4)下游的出水管道(5)，该出水管道将返回的水导引到煮水器(1)中。

从图2可以看到，本发明的腔室包括通道(6)，该通道(6)从腔室(3)的一个端部延伸至另一端部并且垂直于管道(4、5)，所述管道(4、5)终止于所述通道(6)中。如所示的，在腔室的进水管道(4)和出水管道(5)与通道(6)之间存在流体连通。

参照图2和图3，在使用者可进入腔室(3)的区域中，在附图中的该腔室(3)的上部中，该通道(6)包括调节进入灌输腔室(未示出)的水的流量的喷嘴(7)，该喷嘴与连接管(8)配合，该连接管(8)用于启动水进入所述灌输腔室的装置、例如电动阀。在通道(6)的上端部处并且在喷嘴(7)附近，关闭装置(9)在顶部关闭通道(6)，并用作调节喷嘴(7)的装置。

在一个实施方式中，喷嘴(7)包括过滤器以过滤进入灌输腔室的热水。

因此，流量调节喷嘴(7)的简单变化允许改变从注射器到灌输腔室(未示出)的热水流，使该流适于每个胶囊的特定特性。该喷嘴(7)在本发明的腔室的使用者可进入的区域中的定位有助于这种改变，不需要为该目的而修改本发明的整个腔室。

就其本身而言，用于水进入腔室(3)的导管(4)在其内部包括调节所述腔室的温度的喷嘴(11)，使得可以通过改变进入腔室的内部和通道(6)的热水的流量来控制腔室的温度。

腔室(3)的进水导管(4)和出水导管(5)与通道(6)的组合允许从煮水器(1)到来的加热的水将腔室(3)维持在足以用于制备饮品的所需的温度，从而防止冷水由于下述原因到达腔室——当咖啡机开启并处于休息模式时，通过热虹吸效应，由于热水循环的闭合回路，冷水从煮水器(3)通过管道(4、5)而移动到腔室。

当启动咖啡机的操作循环以便配送热饮品时，也就是说，当例如操作电动阀时，热水可以从喷嘴(7)到达注入腔室的出口(10)——该注入腔室与咖啡胶囊所在的灌输腔室的流体连通——从而允许形成咖啡。

当该过程结束时，同一电动阀通过喷嘴(7)上的连接管(8)运行，关闭通向注入腔室的水的通道，因此热水保留在由通道(4、5)和通道(6)产生的所述回路中。

示例

下面总结了通过本发明的注入腔室和常规腔室进行的关于使灌输腔室处的热水的出口温度稳定有关的收集试验和比较试验。

示例1：使用安装在常规胶囊咖啡机中的本发明的腔室进行温度测试

该测试借助于安装在4个测量点上的温度探头对咖啡机的机械部件的热稳定性进行评估，这4个安装点用于两组或两种用途的常规的胶囊咖啡机：注入腔室组1、咖啡出口组1、注入腔室组2、咖啡出口组2。使用

仪器收集探针的数据。

测试条件如下：

·环境温度：21℃

·使用的咖啡机：带有2个自动弹出器组咖啡机，其具有根据本发明的注入腔室

·使用的胶囊：Lavazza Blue

·每种配置的循环数：5

·流量：40ml。所有测试的流量均相同，仅由于流动喷嘴而改变温度以及达到预先配置的流量的配送时间

·温度喷嘴：每组不同

·流动喷嘴：两组相同

配置1：

收集的数据显示在下面的表1中，并且结果显示在图5的图表中。

表1

根据显示的数据和图5得出的结论是，配送时间很长，大约为65s，这是因为0.3毫米的流动喷嘴会阻止咖啡顺利移动。在这两组中，注入腔室的温度始终保持恒定。咖啡出口温度由于每组的温度喷嘴而不同，具有2.5毫米直径的喷嘴的组2始终处于较低温度。

配置2：

收集的数据显示在下面的表2中，并且结果显示在图6的图表中。

表2

从所示出的数据和图6可以得出结论，配送时间较短，约为25s，这是因为0.5mm的流动喷嘴允许液体在比前一个的条件更好的条件和更大的流量下移动。咖啡出口处的外观呈乳脂状。在这两组中，注入腔室的温度始终保持恒定。保持咖啡出口的温度，其中，在最佳参数内具有最小偏差。可以认为组1的配置对于这种胶囊来说是理想的。

配置3：

收集的数据显示在下面的表3中，并且结果显示在图7的图表中。

表3

从所示出的数据和图7可以得出结论，配送时间减少到约20s，这是因为0.75毫米的流动喷嘴允许咖啡更好地移动并增大了流量。咖啡出口处的外观呈乳脂状。在这两组中，注入腔室的温度始终保持恒定。这种设置仅对于2杯的类型的咖啡而言是好的。

比较示例2

在包括本发明的腔室的组与包括常规腔室的另一组之间对出口温度的稳定性进行比较。结果如图8所示。

在该图(左侧)中，可以观察到，在常规腔室的情况下，出口温度随着每次配送而降低，从第一次配送时的89℃开始并且在第五次配送时达到80℃。然而，在具有本发明的腔室的组(右侧)中，可以注意到，在每次配送之后出口温度保持稳定。

Claims (8)

1.一种用于胶囊咖啡机的改进的注水腔室，所述胶囊咖啡机属于下述类型：所述胶囊咖啡机包括：煮水器(1)，水在所述煮水器中被加热，所述煮水器(1)借助于管道(2)连接至自来水源或水池；以及注入腔室(3)，所述注入腔室(3)用于将热水注入到容纳咖啡胶囊的灌输腔室中，

其特征在于，所述注入腔室(3)由无铅黄铜块形成并且包括

入口管道(4)，所述入口管道(4)用于来自所述煮水器(1)的热水，

出水管道(5)，所述出水管道(5)位于所述入口管道(4)下游，并且将返回的水导引至所述煮水器(1)，

通道(6)，所述通道(6)垂直于所述管道(4、5)地从所述腔室(3)的一个端部延伸至另一端部，所述管道(4、5)终止于所述通道(6)，其中，所述腔室的进水管道(4)和出水管道(5)与所述通道(6)之间流体连通。

2.根据权利要求1所述的注水腔室，其特征还在于，所述通道(6)在所述通道(6)的内部容纳有喷嘴(7)，所述喷嘴(7)调节进入所述灌输腔室的水的流量，从而与进入所述灌输腔室的水的启动装置的连接管(8)配合。

3.根据权利要求2所述的注水腔室，其特征还在于，在所述通道(6)的上端部处并且与所述喷嘴(7)相对应的封闭装置(9)在顶部关闭所述通道(6)并且用作调节所述喷嘴(7)的装置。

4.根据权利要求2和3所述的注水腔室，其特征还在于，所述喷嘴(7)在所述喷嘴(7)的内部包括过滤器以用于过滤进入到所述灌输腔室中的热水。

5.根据权利要求2至4所述的注水腔室，其特征还在于，所述喷嘴(7)位于所述注入腔室(3)的使用者能够进入的区域中。

6.根据权利要求2至5所述的注水腔室，其特征还在于，流量调节喷嘴(7)的变化改变了到所述灌输腔室的热水的流量，从而使所述流量适配于每个胶囊的特定特性。

7.根据权利要求1所述的注水腔室，其特征还在于，通向所述腔室(3)的所述进水管道(4)在所述进水管道(4)的内部包括温度调节喷嘴(11)，所述温度调节喷嘴(11)控制所述腔室的温度，从而改变进入所述腔室的内部和所述通道(6)的热水的流量。

8.根据前述权利要求所述的注水腔室，其特征还在于，所述腔室(3)的所述进水管道(4)和所述出水管道(5)与所述通道(6)之间的连接允许从所述煮水器(1)到来的加热的水使所述腔室(3)维持在期望温度，从而防止冷水由于下述原因到达所述腔室：当咖啡机开启并处于休息模式时，基于热水循环的热虹吸闭合回路，冷水从所述煮水器(3)通过所述管道(4、5)而移动到所述腔室。

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